廣西/梁昌凡
案例44:新世嘉報加速踏板傳感器故障
一輛2012年12月產雪鐵龍新世嘉,VIN:LDCC13X36C××××××,配置EW10A 2.0L發動機及自動變速器,由于事故修復半年后發動機故障燈亮,加速無力進廠維修。
故障診斷:用X431PRO進發動機系統,報加速踏板傳感器1或2故障(如圖151所示),故障性質有時候為臨時性,有時為永久性。經查加速踏板到發動機ECU線路無斷路、對地無短路,對電源無短路。更換了加速踏板后查看加速踏板傳感器數據流,正常(從怠速到全開傳感器1與傳感器2數據均為0.391~4.920V,同步變化),交車后2個月再次因為同樣的故障現象,同樣的故障碼進廠維修。經再次檢查線路無問題,拔下加速踏板,量取了兩條5V電源線,發現一條5V電源能夠點亮5W試燈,另外一條5V不能點亮,經過會診,請教了同行,一致認為是發動機ECU的問題,因為5V電源為發動機ECU提供。更換了發動機ECU,進行匹配后可以正常打火,但故障現象沒有消除,再拔下加速踏板位置傳感器插頭,量取發動機ECU側供電電壓,仍然是一條為5V實電,另外一條為5V虛電(用5W燈光試)。到此,故障診斷進入了困境。由于此車之前事故受損嚴重,ABS、發動機ECU為同一線束,幾乎全部斷了。考慮經濟原因,沒有更換ABS/ECU線束總成,全部是修復的。為了確定是否為加速踏板到發動機ECU線路的問題,直接從加速踏板接6條線到發動機ECU替代原來加速踏板的線(如圖152紅圈處),但結果仍然是有時候加速踏板數據在踏板不動的時候,傳感器1或者傳感器2的電壓變為4.9V以上,相當于加速踏板斷開的數據(如圖153紅框所示),證實所報故障不是加速踏板線路問題引起。發動機ECU換過了,加速踏板換過了(當然不能排除更換過的加速踏板有故障,因為它畢竟正常工作了2個月),加速踏板線路也相當于換過了,問題還是沒有解決,那肯定是其他問題引起的,難道是BSI(智能控制盒)或者是ABS泵的問題?由于BSI貴,沒有更換試。經過多次試車發現有時候發動機能夠正常工作一兩個小時而不報加速踏板位置傳感器故障,有時候開著開著,儀表突然跳出信息:“發動機故障 請維修車輛”(如圖154所示),同時加速無力。用X431PRO檢查,仍然為加速踏板信號1或者2故障,臨時性或者永久性。至此,診斷仍無實質性的進展。曾經嘗試把所有的車身搭鐵線重新打磨再試車 ,仍然有時候報此故障。但有時候熄火后動力又正常,沒有報故障,加速也有力。思來想去,感覺還是線路接觸問題,但是已經把加速踏板的幾條線全部重新拉過,相當于是把加速踏板的線全新換過了一樣,且拆下發動機ECU的插頭仔細量過,證實加速踏板幾條線接觸良好,沒有虛接現象。到底問題出在哪里呢?同時,此車在使用一段時間后,有時候發動機故障燈亮不再報加速踏板位置傳感器故障,而是報助力轉向故障,但是只報此助力轉向故障的時候,是有助力的,同時動力不受影響,只是定速巡航功能不能使用。看來這車子的問題還是電源、搭鐵問題或者是通信故障引起。

圖151 加速踏板傳感器故障

圖152 直接從發動機ECU另外接6條線到加速踏板

圖153 怠速時候加速踏板數據

圖154 儀表故障提示
到底是BIS的問題還是ABS的問題呢,法系車的故障邏輯與其他任何車系都不一樣。最奇怪的是,明明加速踏板是由發動機ECU供5V電壓的,而一個5V電壓是實電,另外一個則是虛電,這款車的設計就是這樣?但是理論上怎么也說不過去。還是先檢查線束的接觸問題吧,把ABS/發動機ECU的線束保護套與膠布全部拆開,打開電門鎖到ON位置,用X431PRO進入發動機數據流看加速踏板位置傳感器的數據,同時用手晃動線束,發現晃動線束的時候,有時候加速踏板位置傳感器的數據會變為411mV,有時候變為4900mV(如圖155紅框所示),實際仍然是線束接觸問題,把加速踏板位置傳感器6根線相對分開,一根一根細心地晃動加速踏板位置傳感器的線(盡量不讓這6根線晃動的時候接觸到其他的線),發現晃動加速踏板傳感器的線時,雖然有時候數據會變,但不會超過600mV,而晃動其他線的時候,有時候變化會超過4900mV。經過多次細心的晃動,終于發現是藍白相間的線在控制單元側接觸不良,如圖156所示。經查,此為發動機ECU搭鐵線。

圖155 隨著晃動線束數據流不斷變化

圖156 地線接觸發動機ECU側接觸不良
故障排除:拆解ECU插頭,清理金屬接觸面后裝回,經多次試車,用力晃動線束,都不會出現加速踏板位置傳感器1與2數值出現過大波動的情況,同時試車不再有加速無力的現象,故障解決。
故障總結:(1)這輛車更換加速踏板位置傳感器后能夠正常使用兩個月,之后再次出現同樣問題,經過常規的檢測后認為是發動機ECU故障(因為發動機ECU提供5V電源給加速踏板位置傳感器,且信號線仍然回到發動機ECU)。但是更換ECU后問題沒有解決,我們沒有輕易懷疑之前更換的踏板有問題,而是經過仔細檢查,最后得出了是發動機ECU搭鐵線的故障。(2)這是我們第一次遇到電源搭鐵線在控制單元端接觸不良導致報傳感器故障的案例,為什么別的車系沒有類似故障?大概跟此款車發動機ECU設置的加速踏板位置傳感器的內置信號取電電阻比較小有關系,且本發動機控制單元的信號邏輯地線應該通過小電阻后與電池負極連在一起,導致ECU搭鐵后電阻稍大就導致報加速踏板信號故障,是否是這個原因希望懂的同行給予解釋;同時也加深了搭鐵線也是電源線(搭鐵是電路回路必經)的觀點。(3)把線路接觸不良的檢查小技巧與大家分享:當懷疑哪束線有問題時,先用手固定線束中間,然后用另外一只手分別在兩邊慢慢搖動,這樣可以相對快速地確定故障的方向。確定了哪端的線有問題時,檢查單條線也用類似的方法檢查。(4)由于法系車的邏輯特殊性,在診斷法系車時需要考慮更多的反推理,更細致地考慮每一個可能性。本案例第一次、第二次雖然也考慮了是線路問題,我們直觀的只考慮是直屬傳感器的線路(供電、搭鐵),沒有考慮到整個發動機ECU搭鐵線會影響傳感器的數據這么大。所以,在檢修法系車的時候,一定要注意各個插頭,尤其是BSI、發動機ECU、PSF保險絲盒的插頭與插片的緊接程度,不然引起一大堆故障(已經知道有關故障除了報加速踏板位置傳感器故障外,還有行李箱門不能打開、雨刷片亂動、噴水電機一直工作、油箱蓋電機不能動作、噴油器短路故障等)。
案例45:奇怪的海馬海福星風扇一直工作
一輛2007年產的海馬海福星轎車,配置1.6L發動機及手動變速器,行駛里程9萬千米,VIN:LH17CKJF37H××××××,由于空調不制冷進廠維修。

圖157 發動機數據流
故障診斷:先用冷媒表測量冷媒,發現冷媒不夠,加了足夠的冷媒后,空調是制冷了,但卻發現關了空調后(開關、鼓風開關均關閉后)風扇一直高速工作,不能停止。風扇一直工作的原因大致有:①發動機接收到的水溫過高或者接收不到正確的水溫信息(水溫極低);②發動機ECU故障;③風扇控制線路故障;④其他電路故障。本著從簡到繁的原則先查看了風扇、發動機艙外圍,并無線路改動的跡象,進而用金德故障診斷儀KT600進發動機(聯合電子M7系統),查看故障碼,結果沒有任何的故障碼。接著進發動機查看數據流,結果發現了如圖157所示的數據流,其中發動機冷卻劑溫度顯示正常,顯示為66℃,與實際基本一致(如圖157上紅框所示),其他進氣溫度、環境溫度也一致。但是接收到的空調蒸發器溫度比較離譜,為105.56℃(如圖157下紅框所示)。為了證實不是故障診斷儀的問題,換用X431PRO來查看數據流,結果一樣。證實發動機ECU確實接收到了105.56℃的蒸發器的溫度,但是這與風扇常轉有關系嗎?暫且不管它。試圖用KT600測試風扇功能(開鑰匙到ON擋、水溫100℃以下),結果更奇怪的事情發生了,不管是冷卻風扇繼電器1號還是冷卻風扇繼電器2號,只要驅動過風扇,只要用“打開”命令風扇繼電器執行,“關閉”命令下達后,雖然界面顯示風扇驅動狀態為“關閉”狀態,但是風扇卻一直轉動,直到關了鑰匙才停止(如圖158所示驅動界面)。經過多次打火測試,發現只要發動機運轉,空調壓縮機就工作,不受空調開關、風機開機的控制(也就是說鼓風機開關打到“0”的位置,空調開關為關,也就是不亮燈的時候壓縮機磁吸電器仍然吸合)。為了查看空調蒸發器的溫度數據,拆下副駕的雜物箱,拔下蒸發箱溫度傳感器的插頭,結果蒸發箱溫度仍然顯示為105.56℃,但發現線路被人為改過,一條藍/紅的線被人為地直接接地了(如圖159所示)。原因是線路更改過。斷開此亂接的搭鐵線,此時發現空調可以正常受鼓風機、空調開關控制,不再是發動機運轉空調壓縮機就工作了。診斷至此有了重大轉機,由于蒸發箱溫度一直顯示為105.56℃,著車,開空調,試圖把發動機轉速提高到3000~4000r/min,結果經過一分鐘,期間空調壓縮機并沒有斷開,證實空調系統故障還是存在(正常在冷媒足夠的情況下,急加速或者高轉速經過數秒至數十秒,空調高壓壓力會不斷上升,上升到3200kPa的時候壓力開關機械斷開,壓縮機就會斷開),而現在,壓縮機在任何狀況下都不會斷開,系統還是有問題。是空調系統問題(空調壓力傳感器不會在壓力高的時候斷開)還是空調發動機ECU問題(空調壓縮機通過發動機ECU控制的)呢?另外一個問題,蒸發箱溫度傳感器一直顯示105.56℃是否也是由于空調放大器的問題呢?換了空調放大器(帶蒸發箱溫度傳感器)會不會正常顯示蒸發箱溫度,以及溫控是否正常工作呢?遺憾的是更換了空調放大器后,蒸發箱還是顯示105.56℃,到底是哪里還有問題呢?會不會是其他問題引起的?或者根本這個數據就是沒有真實價值的?通過觀察圖160的空調電路原理,發現只有一個壓力開關跟發動機ECU相連,沒有其他通信線到ECU,所以,在發動機ECU數據流里面的蒸發箱溫度這個數據應該是依照其他參數計算出來的,是一個無效的參考值。為了證實此數據為無用數據,特意檢查了一輛2013年的海馬海福星,同樣是手動空調,發現無論拔了或者插上蒸發箱溫度傳感器,X431PRO發動機數據流里面的蒸發箱溫度始終顯示為-46℃,而該車空調系統正常工作。
故障解決:拆除改裝的線路,恢復原車線路,更換空調放大器(帶蒸發箱溫度傳感器)。
故障總結:(1)其實此車可能原來空調沒有問題,有維修人員看到數據里面的數據后亂改線導致問題出現。(2)該車采用原始雙重空調控制系統:壓力開關,壓力達到一定程度后斷開空調壓縮機;蒸發箱溫控,溫度達到一定低溫后,通常是0℃左右通過空調放大器斷開給空調壓力傳感器供電,來間接控制空調壓縮機工作,但是就溫控來說,一般通用故障診斷儀無法正確獲得蒸發箱溫度的實際數據,所以無法得知其具體控制策略。

圖158 用KT600測試風扇功能

圖159 更改過的溫控線路
案例46:一只水溫傳感器引起的故障
一輛2009年3月產別克凱越轎車,配置1.6L發動機及自動變速器,行駛里程147261km,VIN:LSGJA52U49H××××××,由于水溫高進廠維修。據車主自述,該車即使不啟動,晚上加滿水,第二天副水壺水也會少很多,而跑一段路后停車,明顯聽到冷卻系統里水燒開的聲音。

圖160 空調系統原理圖

圖161 水從副水壺流出來的痕跡
故障診斷:打開發動機艙,發現冷卻液明顯從副水壺流出痕跡,如圖161所示,即表明水溫高或者冷卻水道氣冷卻系統循環不良。查看副水壺,冷卻液已經空了,加滿清水后,啟動發動機,過了10多分鐘,觀察發動機,暫時沒有漏水現象。但是看儀表上的水溫表,根本沒有起來,用手摸上水管,發現很熱,摸下水管,也熱,用手就感覺出溫度與實際有明顯差別。進發動機數據流,發現發動機ECU接收到的水溫為45℃,而用溫度計直接量取上水管外面的溫度,為66.7℃,如圖162所示,相差20℃左右,加上橡膠內外溫差,估計實際溫度相差24℃。當發動機接收到溫度為67℃時候,外面量到的溫度為84℃,意味著發動機接收到了不正確的水溫。很明顯,實際水溫達到風扇運轉的時候,發動機ECU接收到的水溫信息沒有達到冷卻風扇驅動的值,故而發動機ECU沒有指示風扇工作,里面水壓太高,水從副水壺那里噴出了,這是一個主要的原因。而加滿副水壺的水,第二天早上少了水,明顯是哪里漏水了。在試車過程中確實沒有發現地下有水的跡象。經檢查,機油里沒有進水的現象,水溫不高時打開副水壺蓋原地急加速,也沒有發現水道與氣道相通的跡象。檢查暖風箱也沒有漏水的跡象。再仔細觀察了缸體,終于發現了4缸漏水,如圖163所示。

圖162 實際水溫與發動機接收到水溫相差20℃

圖163 4缸漏水

圖165 原車水溫傳感器阻值
問題是找到了,但是如何找一個正確的水溫傳感器換上去呢?首先我們要知道這款車風扇低速轉及高速轉的時候水溫傳感器的阻值和溫度,為此我們把如圖164所示的變阻器接入原來水溫傳感器的插頭(替代水溫傳感器),在發動機運轉的情況下慢慢滑動變阻器,結果發現,風扇低速轉的時候,發動機ECU接收到的溫度數據為96℃,測量當時滑動變阻器的阻值為211Ω;風扇高速轉的時候,發動機ECU接收到的溫度數據為100℃,測量當時滑動變阻器的阻值為178Ω。有了這兩個數據,我們就可以用來檢測新的水溫傳感器的阻值。如果十分接近那是最好的了,如果確定不行,那找一個阻值在96℃的時候接近211Ω的電阻也基本能夠解決問題。如果確實找不到合適的電阻,小了,可以串聯電阻,大了,可以并聯電阻。并聯多大的電阻呢,以本車的原來電阻為例,96℃時電阻為1.30kΩ(如圖165所示),如果在96℃時要并聯多少歐姆的電阻呢?我們假設需要并聯一個固定電阻(不隨溫度變化的電阻)為β,則根據歐姆定律,有1/1300+1/β=1/211,得出β=251.9Ω,我們可以并聯一個250Ω左右的電阻,即可以達到所需的效果。如果并聯了這樣的一個電阻,在冬天的時候,水溫表開始時顯示會有些問題(初始水溫高,可能冷車有點難打火,以及水溫上來之前加速動力有點問題——混合氣稀),但是跟客人解釋清楚緣由,問題解決。
故障排除:更換正確的水溫傳感器,更換漏水的缸體后故障解決。
故障總結:(1)本車在其他維修廠應該維修過幾次(車主自述在南寧檢修過),故障沒有解決,到我廠后依據望(看、觀察)、聞(看數據流)、切(實際量取上水管的水溫對照發動機ECU接收到的水溫信息)等一步一步地檢查,最終找到故障原因。(2)應該告訴車主,要到有資質、有技術的維修廠去保養與維修車輛,就本車來說,由于水溫高,該車在其他的維修廠更換過水溫傳感器、副水壺蓋等(如圖166所示,水溫傳感器有兩個標簽),卻沒有考慮到水溫傳感器隨溫度變化曲線與原廠要求不一樣,導致了發動機ECU接收到了低于正確水溫20℃的錯誤水溫信息,風扇在該工作的時候沒有工作,導致了該車的水掩由于高溫加速老化,水掩漏水。(3)此車漏水,在開車的時候,由于有自然風冷,水并沒有冒出,而停車后,由于沒有自然風冷的過程,冷卻系統停車后水壓更高,水就會從副水壺處冒出來了,導致第二天副水壺的水少,除了副水壺外而沒有明顯的跡象。

圖166 原車安裝的水溫傳感器
(待續)